气体灭火系统技术的发展经历了三个阶段。

1.第一个阶段

　　上世纪八十年代以前，卤代烷(哈龙)以其价格低廉并能通过阻断链式反应扑灭大部分火灾的特性被认为是超级灭火药剂。哈龙1301和哈龙1211是最常见的灭火剂，然而哈龙物质对大气臭氧层的破坏作用非常强烈。哈龙灭火剂在灭火时会分解生成的氯、溴原子，它们能催化活泼的臭氧分子分解成为稳定的氧分子。只要数月时间，仅一个氯离子或溴离子，就能使十万个臭氧分子消失。

　　1976年，联合国环境署(UNEP)理事会第—次讨论了臭氧层破坏问题。在UNEP和世界气象组织(WMO)设立臭氧层协调委员会(CCOL)定期评估臭氧层破坏后，1977年召开了臭氧层专家会议。1981年开始就淘汰破坏臭氧层物质的国际协议进行政府间的内部讨论，并于1985年3月制订了《保护臭氧层维也纳公约》鼓励政府间在研究、有计划地观测臭氧层、监督CFCs的生产和信息交流方面合作。

　　《维也纳公约》签署2个月后，英国南极探险队队长J.Farman宣布，自从1977年开始观察南极上空以来，每年都在9到11月间发现有“臭氧空洞”。这个发现引起举世震惊。1985年9月，为制定实质性控制措施的议定书，UNEP组织召开了专题讨论会。同年10月，决定成立保护臭氧层工作组,从事制定议定书的工作。

2.第二个阶段

　　联合国为了避免工业产品中的氟氯碳化物对地球臭氧层继续造成恶化及损害，承续1985年保护臭氧层维也纳公约的大原则，于1987年9月16日邀请所属26个会员国在加拿大蒙特利尔所签署了《蒙特利尔破坏臭氧层物质管制议定书》。该公约自1989年1月1日起生效。中国于1991年正式加入《蒙特利尔议定书》根据蒙特利尔议定书我国应于2010年前逐步停止使用卤代烷(哈龙)灭火剂。我国在1992年编制了《中国消耗臭氧层物质逐步淘汰国家方案》并逐步淘汰了哈龙。哈龙开始淘汰后，气体灭火技术的演进出现了两个方向：

　　（1）惰性气体灭火系统：惰性气体灭火药剂(氮气、氩气、氦气)从空气中提取，臭氧层消耗潜力值Ozone Depletion Potential(ODP)为零，全球变暖潜力值Global Wrming Potential(GWP)也为0。但是惰性气体灭火仅靠窒息灭火，设计浓度高，钢瓶数量多，钢瓶间占地面积大，储存压力和管网压力高。而且惰性气体灭火系统因为压力过高，喷放产生的噪声大，频率正好会和数据存储硬盘产生共振，喷放时会损坏硬盘，这点西门子、泰科等厂商已经有大量实验数据证实，FM Global保险公司也单独在其防损数据表4-9《洁净气体灭火系统》的3.8章节指出应注意惰性气体灭火系统噪声对硬盘的损害。

　　（2）氢氟烃HFCs：以七氟丙烷和六氟丙烷为代表的氢氟烃HFCs的灭火机理同哈龙一样，主要为阻断链式反应，灭火浓度较低，灭火效率高于惰性气体灭火。虽然氢氟烃的ODP为零，但其大气留存时间较长，GWP很高，大量使用会引起全球气候变暖，只能作为过渡性哈龙替代物。七氟丙烷的GWP高达3350，七氟丙烷在大气中产生的温室效应相当于同重量二氧化碳的3350倍。一吨七氟丙烷的排放相当于3350吨二氧化碳排放当量，而且七氟丙烷的大气留存时间高达34年。

3.第三阶段

　　《联合国气候公约》之《京都议定书》规定了缔约方限制和减少温室气体排放的义务。氢氟烃HFCs(包括七氟丙烷HFC227-ea)在附录A中被列为温室气体。

　　中国于1998年5月签署并于2002年8月核准了《京都议定书》。2016年10月，卢旺达首都基加利市举行的《蒙特利尔议定书》第28次缔约方大会上，《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》之《基加利修正案》获得通过，将18种氢氟烃(HFCs)列入受控物质清单，旨在在未来几十年内逐步减少气候变暖。缔约国中的发达国家被要求自2020年1月1日起全面禁止生产、销售或使用氢氟烃，并逐步以缔约方核准的技术对氢氟烃进行销毁。中国于2021年4月16日决定接受《基加利修正案》，加强氢氟烃等非二氧化碳温室气体管控。作为《基加利修正案》中发展中国家的第一组，中国全面禁用七氟丙烷等氢氟烃的义务可延迟到最晚2024年12月31日(参见下图)。

气体灭火系统演进路线及相关国际法

　　2021年中国政府工作报告已明确提出，“十四五”时期单位国内生产总值能耗和二氧化碳排放当量分别降低13.5%、18%。二氧化碳排放当量力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。

　　“双碳”背景下，七氟丙烷和六氟丙烷为代表的氢氟烃灭火剂退出历史舞台进入倒计时。哈龙永久替代物全氟己酮进入我们的视线。全氟己酮属于氟化酮(Fluorinated Ketone)类，化学名称为十二氟-2-甲基-3-戊酮，分子式为CF3C F2C(O)CF(CF3)2,CASNo.:756-13-8,ISO命名：FK-5-1-12，氟原子取代了酮上部分氢原子。

　　20世纪70年代，前苏联的科学家就已经合成出了全氟己酮作为中间体，但并没有大规模生产能力。2001年5月美国3M公司发明了大规模合成全氟己酮的方法，并将全氟己酮作为新型洁净型灭火剂推向市场。3M公司命名为Novec®1230，其中Novec®为3M公司注册商标。

节选：“双碳”背景下数据中心气体灭火技术演进方向

作者：禄协机电设备(上海)有限公司 吴忠炜

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